【摘 要】
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分根区交替灌溉技术可充分利用生物学特性,调节作物自身生理活动,优化作物生长形态,保持作物产量,降低作物耗水量,达到提高水肥利用效率的目的。滴灌施肥技术根据作物需水特点和需肥规律,将水分和养分一体、精准、定时、定量的向作物根系区域供给,保证根系吸收利用,同时减少水分和养分的淋失,具有改善作物品质、增加产量、提高作物水肥利用效率的优点。分根交替滴灌施肥将分根区交替灌溉技术与滴灌施肥技术相结合,具有节水
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分根区交替灌溉技术可充分利用生物学特性,调节作物自身生理活动,优化作物生长形态,保持作物产量,降低作物耗水量,达到提高水肥利用效率的目的。滴灌施肥技术根据作物需水特点和需肥规律,将水分和养分一体、精准、定时、定量的向作物根系区域供给,保证根系吸收利用,同时减少水分和养分的淋失,具有改善作物品质、增加产量、提高作物水肥利用效率的优点。分根交替滴灌施肥将分根区交替灌溉技术与滴灌施肥技术相结合,具有节水、节肥、优化品质、稳定产量的潜力。但目前关于分根交替滴灌施肥条件下施氮水平对土壤氮素运移分布及作物生长的影响研究较少。为此,本研究以番茄为试验对象,在分根交替滴灌施肥条件下设置4个不同的施氮水平,分别为0施氮量(N0处理)、75%推荐施氮量(N75处理)、100%推荐施氮量(N100处理)和125%推荐施氮量(N125处理),并设置常规均匀滴灌施肥处理为对照(CK处理,施肥量为推荐施氮量),所有处理的滴灌施肥频率均为6天/次。研究了不同施氮水平对土壤氮素分布、番茄生长、氮素吸收、产量和氮素利用的影响。得出了以下主要结论:(1)分根交替滴灌施肥条件下,番茄根区两侧土壤表现出灌溉侧的含水率高于非灌溉侧,但由于交替灌水使得根区两侧土壤含水率交替上升,且存在侧向入渗,两侧的含水率差异随时间逐渐减小。分根交替滴灌施肥条件下的土壤含水率低于常规均匀滴灌施肥,并能减少水分向深层土壤(40-60 cm)迁移。(2)在番茄生育期和收获后,分根交替滴灌施肥条件下,随着施氮量的增加,番茄根区各层土壤氮素(硝态氮、铵态氮)含量呈增加趋势;而且施氮量越大,引起氮素更易向深层土壤(40-60 cm)运移,淋失风险相应增大。与CK处理相比,分根交替滴灌施肥(N100处理)使土壤氮素在0-40 cm土层含量较高,而在40-60 cm土层较低,说明分根交替滴灌施肥有利于土壤氮素在0-40 cm土层累积。(3)番茄茎粗大小为N0<N100<N125<N75,株高、生物量、吸氮量与施氮量呈正相关,产量规律为N0<N75<N125<N100;分根交替滴灌施肥条件下,与N0处理相比,N75、N100、N125处理均能显著增加番茄茎粗、生物量、吸氮量、产量,但仅N125处理能显著提升番茄的株高;N75、N100、N125处理之间的茎粗、株高、生物量、吸氮量、产量差异均不显著。在相同施氮水平下,与CK处理相比,分根交替滴灌施肥(N100处理)能保持番茄茎粗、株高和产量,显著降低番茄生物量和吸氮量。N75处理的氮素农学效率、氮素生理利用率较高,N125处理最低;相同施氮水平下,与CK处理相比,N100处理番茄氮素农学效率和氮素生理利用率更高。综合来看,分根交替滴灌施肥在减少40%灌水量情况下,能使根区土壤保持良好的水分状态,且能够减少氮素向深层土壤运移;与常规均匀滴灌施肥相比,分根交替滴灌施肥能保持番茄茎粗、株高和产量,明显降低生物量和吸氮量,但提高了氮素利用率。N75处理能减少氮素向深层土壤(40-60 cm)运移,并降低了番茄收获后氮素累积;同时N75处理的番茄茎粗最大,且株高、生物量、吸氮量和产量与N100和N125处理相比均无明显下降,氮素利用率也较高。因此,分根交替滴灌施肥条件下,N75处理不仅可以减少氮素用量,降低氮素淋溶风险,还可以提高番茄氮素利用效率,并保持番茄生长及产量;所以本研究推荐,分根交替滴灌条件下,135 kg/hm~2(75%推荐施氮量)的施氮量为番茄灌溉施肥的最佳施氮水平。
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